Question

4．鋁及其化合物廣泛用于日常生活中．請回答下列問題：
（1）以鋁、鹽酸、氫氧化鈉為原料制備Al（OH）₃的實驗方案如下：
方案一：Al→AlCl₃→Al（OH）₃．
方案二：Al→NaAlO₂→Al（OH）₃．
其中合理的是方案二，理由是生成同量的氫氧化鋁需要酸和堿的量少．
（2）覆蓋在鋁表面的氧化膜能有效地保護內層金屬，但在堿性條件下，氧化膜會受到破壞，原因是Al₂O₃+2OH^-=2AlO₂^-+H₂O（用離子方程式表示）．
（3）Al₂（SO₄）₃可用作凈水劑．向Al₂（SO₄）₃溶液中逐滴加入Ba（OH）₂溶液，直至過量，可以觀察到的現象是開始滴入氫氧化鋇溶液生成白色沉淀，隨著滴入白色沉淀增多，繼續滴入氫氧化鋇溶液不是沉淀部分溶解．

Answer 1

分析 （1）以鋁、鹽酸、氫氧化鈉為原料制備Al（OH）₃的實驗方案如下：
方案一：Al→AlCl₃→Al（OH）₃，反應化學方程式為：2Al+6HCl=2AlCl₃+3H₂↑，AlCl₃+3NaOH=Al（OH）₃↓+3NaCl
方案二：Al→NaAlO₂→Al（OH）₃，反應的化學方程式為：2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑，NaAlO₂+HCl+H₂O=NaCl+Al（OH）₃↓
分析制備過程中消耗原料的多少分析方案是否較合理；
（2）在堿性條件下，氧化膜會受到破壞是氧化鋁和氫氧化鈉溶液反應生成偏鋁酸鈉和水；
（3）向Al₂（SO₄）₃溶液中逐滴加入Ba（OH）₂溶液，直至過量發生反應為：A1₂（SO₄）₃+3Ba（OH）₂=2Al（OH）₃↓+3BaSO₄↓，2Al（OH）₃+Ba（OH）₂=Ba[Al（OH）₄]₂，據此分析反應現象；

解答 解：（1）以鋁、鹽酸、氫氧化鈉為原料制備Al（OH）₃的實驗方案如下：
方案一：Al→AlCl₃→Al（OH）₃，反應化學方程式為：2Al+6HCl=2AlCl₃+3H₂↑，AlCl₃+3NaOH=Al（OH）₃↓+3NaCl，
方案二：Al→NaAlO₂→Al（OH）₃，反應的化學方程式為：2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑，NaAlO₂+HCl+H₂O=NaCl+Al（OH）₃↓，
方案一生成1molAl（OH）₃消耗原料：Al～3HCl～AlCl₃～3NaOH～Al（OH）₃，方案二：生成1molAl（OH）₃消耗原料：Al～NaOH～NaAlO₂～HCl～Al（OH）₃，
生成同量的氫氧化鋁沉淀消耗酸和堿的量，方案二消耗少，
故答案為：方案二，生成同量的氫氧化鋁需要酸和堿的量少；
（2）在堿性條件下，氧化膜會受到破壞是氧化鋁和氫氧化鈉溶液反應生成偏鋁酸鈉和水，反應的離子方程式為：Al₂O₃+2OH^-=2AlO₂^-+H₂O，
故答案為：Al₂O₃+2OH^-=2AlO₂^-+H₂O；
（3）向Al₂（SO₄）₃溶液中逐滴加入Ba（OH）₂溶液，直至過量發生反應為：A1₂（SO₄）₃+3Ba（OH）₂=2Al（OH）₃↓+3BaSO₄↓，2Al（OH）₃+Ba（OH）₂=Ba[Al（OH）₄]₂，據此分析反應現象為：開始滴入氫氧化鋇溶液生成白色沉淀，隨著滴入白色沉淀增多，繼續滴入氫氧化鋇溶液不是沉淀部分溶解，
故答案為：開始滴入氫氧化鋇溶液生成白色沉淀，隨著滴入白色沉淀增多，繼續滴入氫氧化鋇溶液不是沉淀部分溶解；

點評 本題考查了鋁及其化合物性質和反應現象，注意氫氧化鋁是兩性氫氧化物和強酸、強堿反應能溶解，化學方程式的書寫和定量關系計算分析是解題關鍵，題目難度中等．